صدا سنج دستگاهی است که برای اندازه گیری میزان صدا و نمایش مقدار اندازه گیری شده به کاربر استفاده می شود. صداسنج ها معمولا از یک میکروفون، یک پردازنده الکترونیکی و یک صفحه نمایش تشکیل شده اند. یک میکروفون می تواند تغییرات جزئی فشار هوا را که در اثر صدا ایجاد می شود تشخیص دهد و این تغییرات را به سیگنال های الکتریکی تبدیل کند. سپس این سیگنال ها توسط مدارهای الکترونیکی پردازش می شوند و سطح صدا بر حسب دسی بل روی نمایشگر نمایش داده می شود. صوت سنج ها در زمینه های مختلف از جمله صداشناسی و تحلیل صوت، صنایع ماشین سازی، حمل و نقل، محیط زیست، پزشکی و… کاربرد دارند.
دستگاه صداسنج چیست؟
صدا سنج دستگاهی است که قادر به اندازه گیری شدت امواج صوتی است. صدا مجموعه ای از امواج فشاری است که از طریق محیطی مانند هوا یا آب عبور می کند. هر چه فشار قوی تر باشد، صدا بلندتر است. این امواج فشار توسط گوش ما دریافت می شود و توسط مغز ما تفسیر می شود. این دستگاه ها می توانند پارامترهای صدا را بر حسب دسی بل اندازه گیری کنند. صوت سنج های موجود از نوع صوت سنج دیجیتال پورتابل بوده و نمونه های پیشرفته آن قابلیت آنالیز صوت (آنالیزور صوت) و ذخیره مقادیر اندازه گیری شده (دیتالاگر صدا) را دارا می باشد.
صوت چیست؟
صدا ارتعاش یا موجی است که توسط یک وسیله قابل ارتجاع تولید می شود. سرعت صوت، فاصله ایست که یک موج صوتی در مدت زمان یک ثانیه در یک سیال طی میکند. سرعت صوت تعیین می کند که این موج در یک زمان معین چقدر مسافت را طی می کند. اندازه گیری صدا در بسیاری از صنایع به منظور حفاظت از شنوایی و کنترل صدا بسیار مهم است، برای این منظور از صدا سنج یا صوت سنج استفاده می شود. صداسنج میزان صدای تولید شده را اندازه گیری می کند و آن را روی صفحه LCD نمایش می دهد. سطح صدا بر حسب دسی بل و همچنین کد رنگ روشن روی صفحه نمایش داده می شود. کاربر می تواند سطح صدا را برنامه ریزی کند و اگر صدا خیلی زیاد باشد LED از سبز به قرمز تغییر می کند و کلمه OVER روی صفحه ظاهر می شود.
نحوه کار با دستگاه صدا سنج
یک دستگاه صداسنج از یک میکروفون، تقویت کننده، پردازش سیگنال و نمایشگر تشکیل شده است. میکروفون صدا را به سیگنال الکتریکی معادل تبدیل می کند. مناسب ترین انواع صداسنج میکروفون برای کنتورهای سطح صدا میکروفون خازنی است که ترکیبی از دقت و ثبات و قابلیت اطمینان است. از آنجایی که سیگنال الکتریکی تولید شده توسط میکروفون در سطح صدا بسیار کوچک است، قبل از پردازش توسط پردازنده اصلی توسط پیش تقویت کننده تقویت می شود. پردازش سیگنال شامل اعمال وزن فرکانس و زمان به سیگنال است، همانطور که توسط استانداردهای بین المللی مانند IEC 61672-1 تعریف شده است، که صدا سنج ها با آن مطابقت دارند.
شیوه عملکرد صوت سنج
1.مرحله ورودی
هدف از مرحله ورودی تبدیل سیگنال میکروفون است تا مدارهای الکتریکی سطح سنج صدا که استاندارد هستند بتوانند به راحتی آن را پردازش کنند. در این مرحله، از نقطه نظر فنی، سیگنال امپدانس بالا به سیگنال امپدانس پایین تبدیل می شود. برای یک سری صدا سنج توصیه می شود میکروفون را با کابل چند متری به دستگاه اندازه گیری سطح منتقل کنید تا از یکدیگر دور باشند. این کابل در صورت اتصال مستقیم به میکروفون پتانسیل ایجاد تداخل الکتریکی را دارد. سیگنال به وسیله ی یک کابل به تراز سنج وصل می شود که می تواند سیگنالی با امپدانس کم را منتقل کند.
2.شناساگر
شناساگر برای تبدیل سیگنال متناوب به ولتاژ مستقیم به کار میرود. نسخه ی واقعی صدای اطراف ،توسط میکروفن متصل به تراز سنج صوت برداشت می شود. در این هنگام باید ثابت زمانی دستگاه انتخاب شود.
3.تجمیع کننده
تراز سنج های قدیمی به وسیله ی مدارهای آنالوگ، بیشتر محاسبات و پردازش اطلاعات را انجام می دادند. در تراز سنج های مدرن محاسبات و پردازش اطلاعات را به وسیله ی ریز پردازنده ها انجام می شوند. برای چاپگر، یکی از عملکردهای انباشته تبدیل فشار صدا به واحدهای دسی بل و ذخیره داده است.
4.باطری
باتری ضعیف باعث خطا می شود و داده های نامعتبر دریافت می شود. تراز سنج های امروزی کاربر را از حالت و وضعیت باطری آگاه می سازند و یک آلارم هنگامی که انرژی باطری حداقل شود میزنند.
5.میکروفن
میکروفون مورد استفاده باید بسیار حساس باشد، بنابراین بسیار گران هستند کیفیت میکروفون تا حد زیادی کلاس تراز سنج را تعیین می کند. نمونههایی از میکروفونهای پرکاربرد میکروفونهای خازنی و میکروفونهای الکترومیباشد.
6.نمایشگر
نمایشگر های عقربه ای که بر روی تراز سنج های قدیمی سوار میشدند دیگر ساخته نمیشوند. این نوع صفحه نمایش ها ممکن است نمایشگر چندان دقیقی نداشته باشند. نمایشگر های عقربه ای که بر روی تراز سنج های قدیمی سوار میشدند دیگر ساخته نمیشوند. این دسته از نمایشگرها نمی توانستند یک نمایش بسیاردقیق داشته باشند که معمولا این نمایشگر یک ستون متحرک است که طول آن باتوجه به عددی که نشان داده میشود از طریق یک نشانگر زیاد و کم میشود.
فاکتورهای مهم در انتخاب صداسنج چیست؟
هنگام انتخاب صداسنج به نکات زیر توجه کنید:
- دقت اندازه گیری
- محدوده فرکانس
- دامنه دینامیک
- محدوده اندازه گیری صوت
- شبکه های اندازه گیری : A ،B ،C ،D ،Lin
- زمان اندازه گیری
- نوع دستی و اتوماتیک
- نوع نمایشگر و دقت آن
- قابلیت اتصال به کامپیوتر و ذخیره اطلاعات
- و…
✅جمع بندی
همان طور که گفته شد صدا سنج دستگاهی است که برای اندازه گیری شدت صدا و نمایش مقدار اندازه گیری شده به کاربر استفاده می شود. یک صدا سنج معمولا یک میکروفون، یک پردازنده الکترونیکی و یک صفحه نمایش دارد. یک میکروفون می تواند تغییرات جزئی فشار هوا را که در اثر صدا ایجاد می شود تشخیص دهد و این تغییرات را به سیگنال های الکتریکی تبدیل کند. سپس این سیگنال ها توسط یک مدار الکترونیکی پردازش می شوند و صفحه نمایش سطح صدا را بر حسب دسی بل نشان می دهد.